CN112715329A - 一种灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种灌溉装置，干管的一端用于连接并连通供水装置，另一端向远离供水装置的一端延伸，且各连接管的一端分别安装在干管轴向的不同位置并与干管连通，一个连接管上安装有多个喷水组件，喷水组件包括出水管、抗堵防滴组件和喷头，出水管的一端安装在连接管轴向的不同位置，且出水管与连接管内部连通，出水管的另一端安装喷头，抗堵防滴组件安装在出水管上并靠近喷头设置，且喷头、抗堵防滴组件和出水管均内部连通，抗堵防滴组件包括稳流器和防滴器，稳流器靠近出水管设置，用于调节进入到喷头的水压并使水压恒定，防滴器靠近喷头设置，能够在停止灌溉后防止喷头继续滴水。该灌溉装置能够抗堵塞、防滴水、保证各处灌溉的均匀性。

Description

一种灌溉装置

技术领域

本发明涉及植物灌溉技术领域，具体是涉及一种灌溉装置。

背景技术

新疆地处亚欧大陆腹地中心，气候干燥，多年平均降水量100-230mm，多年平均年蒸发量2000-3000mm，是我国缺水量最严重的省区之一，其显著的特点是“荒漠绿洲、灌溉农业”，即没有灌溉就没有农业。在新疆160× 104km²国土面积中，难以利用的沙漠、戈壁面积约占总面积80％以上，干旱缺水成为该地区经济可持续发展和生态环境改善的最大制约因素。目前，新疆林果总面积146.7×104hm²，占全国林果面积的13％，2018年新疆林果业总产值达到900亿元，相比2010年200亿元的规模，8年里产值增长4.5 倍。在新疆林果面积不断扩张、产量不断增加的现实下，水资源短缺、用水效率低、果品质量差等问题，严重影响和制约着新疆林果产业的提质增效和转型升级。

吐哈盆地气候干旱、日照时间长，使其成为我国著名的葡萄生产基地，葡萄种植面积占总面积的80.3％。由于灌溉方式落后，部分区域灌溉定额高达27000m³·hm^-2，葡萄耗水量占农业总耗水量的90％。目前果园多采用传统沟灌或畦灌，不但造成大量水资源的浪费，而且由于传统的灌溉技术难以进行水肥的精确控制，不仅导致水分利用率偏低，还导致果品品质差、商品率低，大大限制了新疆林果产业的发展。

适宜的微环境是果树生产的重要前提，但采用微喷技术后，由于对吐鲁番地区极端干旱条件的区域自然环境条件和灌溉水源认识不足，盲目照搬园艺、温室等小规模微喷技术应用于当地，对大田条件下微喷灌溉认识不足，加之缺乏有效的技术成果支撑，无科学的微喷灌溉管理技术进行指导，导致微喷灌溉均匀度不够，喷头容易堵塞。

现有的微喷头适用于小范围灌溉如绿化、园艺及温室等，因上述作物采用微喷灌溉有稳定的水源，多采用地下水，水质较好，同时由于面积范围有限，压力相对稳定，因此效果较好。而应用到大田后，如吐哈地区，采用地下水灌溉，地下水中泥沙含量相对较重，极易造成喷头堵塞，经试验表明，每灌溉8-10次则需要更换喷头；另外，由于大田面积较大，且多采用条田轮灌，因此管道较长，从而导致管道内各处压力不均匀，容易出现管道的进水端压力较大，而未端压力相对较小，且管道越长未端压力越小，则出现各处喷头喷水不均匀的现象，同时，由于大田铺设管网较长，停止灌溉后，管道内水量仍然较多，容易通过微喷头下滴，使滴灌下方形成水坑，造成垄上泥土下滑入沟内，影响灌溉、施肥、除草等日常管理。

发明内容

本发明的目的是提供一种灌溉装置，以解决上述现有技术存在的问题，避免在灌溉过程中堵塞喷头，且具有防滴功能，能够保证各处灌溉的均匀性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种灌溉装置，包括干管、多个连接管和多个喷水组件，所述干管的一端用于连接并连通供水装置，所述干管的另一端向远离供水装置的一端延伸，且各所述连接管的一端分别安装在所述干管轴向的不同位置，各所述连接管均与所述干管连通，且一个所述连接管上安装有多个所述喷水组件，所述喷水组件包括出水管、抗堵防滴组件和喷头，所述出水管的一端安装在所述连接管轴向的不同位置，且所述出水管与所述连接管内部连通，所述出水管的另一端安装所述喷头，所述抗堵防滴组件安装在所述出水管上并靠近所述喷头设置，且所述喷头、所述抗堵防滴组件和所述出水管均内部连通，所述抗堵防滴组件包括稳流器和防滴器，所述稳流器靠近所述出水管设置，用于调节进入到所述喷头的水压并使水压恒定，所述防滴器靠近所述喷头设置，能够在停止灌溉后防止所述喷头继续滴水。

优选地，所述连接管包括支管和毛管，所述支管的一端可拆卸固定在所述干管轴向不同位置，所述支管的另一端与所述毛管的一端可拆卸连接，且各所述喷水组件分别安装在所述毛管轴向不同位置。

优选地，所述支管上远离所述干管的一端与所述毛管的一端通过直通接头连接并连通。

优选地，所述支管上设有调节阀，所述调节阀用于调节进入到所述毛管内的水量。

优选地，所述支管和所述毛管均为PE管。

优选地，所述支管的内径为50mm～63mm，所述毛管的内径为 20mm～25mm。

优选地，所述出水管为软管，且所述出水管的内径为3mm～4.5mm。

优选地，所述喷头为微喷头，且相邻的所述喷头之间的间距为 1.8m～2.2m。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供的灌溉装置，一个连接管上安装有多个喷水组件，喷水组件包括出水管、抗堵防滴组件和喷头，出水管的一端安装在连接管轴向的不同位置，且出水管与连接管内部连通，以通过各出水管对连接管内水流进行分流，保证对不同位置的植物进行灌溉，提高灌溉效率，出水管的另一端安装喷头，抗堵防滴组件安装在出水管上并靠近喷头设置，且喷头、抗堵防滴组件和出水管均内部连通，以使得出水管内的水流经过抗堵防滴组件调节后再喷出，抗堵防滴组件包括稳流器和防滴器，稳流器靠近出水管设置，用于调节进入到喷头的水压并使水压恒定，避免由于连接管较长，导致连接管轴向不同位置的水压不均匀，影响灌溉效果，且保证灌溉过程中水压的恒定，同时稳流器具有堵塞问题小、水质净化处理简单等优点，能够防止由于水源泥沙含量大导致的喷头堵塞，影响灌溉效率，防滴器靠近喷头设置，能够在停止灌溉后防止喷头继续滴水，避免滴水形成水坑，造成垄上泥土下滑入沟内，影响灌溉、施肥、除草等日常管理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例一提供的灌溉装置的结构示意图；

图2是对比实验一的实验结果图；

图3是对比实验二的实验结果图；

图4是对比实验三的实验结果图；

图5是对比实验四的实验结果图；

图中：100-灌溉装置，1-干管，2-连接管，21-支管，22-毛管，3-喷水组件，31-出水管，32-稳流器，33-防滴器，34-喷头，4-直通接头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种灌溉装置，以解决现有灌溉装置易堵塞，且灌溉不均匀的技术问题。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种灌溉装置100，主要用于葡萄园内微环境调控，包括干管1、多个连接管2和多个喷水组件3，干管1的一端用于连接并连通供水装置，干管1的另一端向远离供水装置的一端延伸，干管1一般为地下铺设，且位置固定，在实际使用过程中，只需要调整连接管2和喷水组件3，并使其与干管1连通即可，各连接管2的一端分别安装在干管1 轴向的不同位置，各连接管2均与干管1连通，以便于对大田进行条田轮灌，提高灌溉效率，且一个连接管2上安装有多个喷水组件3，喷水组件3包括出水管31、抗堵防滴组件和喷头34，出水管31的一端安装在连接管2轴向的不同位置，且出水管31与连接管2内部连通，以通过各出水管31对连接管2内水流进行分流，保证对不同位置的植物进行灌溉，提高灌溉效率，出水管31的另一端安装喷头34，抗堵防滴组件安装在出水管31上并靠近喷头 34设置，且喷头34、抗堵防滴组件和出水管31均内部连通，以使得出水管 31内的水流经过抗堵防滴组件调节后再喷出，抗堵防滴组件包括稳流器32 和防滴器33，稳流器32靠近出水管31设置，用于调节进入到喷头34的水压并使水压恒定，避免由于连接管2较长，导致连接管2轴向不同位置的水压不均匀，影响灌溉效果，且保证灌溉过程中水压的恒定，同时稳流器32具有堵塞问题小、水质净化处理简单等优点，能够防止由于水源泥沙含量大导致的喷头34堵塞，影响灌溉效率，防滴器33靠近喷头34设置，能够在停止灌溉后防止喷头34继续滴水，避免滴水形成水坑，造成垄上泥土下滑入沟内，影响灌溉、施肥、除草等日常管理，且可将稳流器32的进水口与出水管 31连通，稳流器32的出水口与防滴器33的进水口连接，减小占用空间，更优的，稳流器32可选用每小时出水量为30升、40升或50升的稳流器32，将稳流器32设置一个标准值，如果原来流速比较快，经过稳流器32后流速减缓幅度相对较大，如果原来流速不是很快，经过稳流器32后流速减缓的幅度相对较小，这样尽管从连接管2流入到出水管31时的流速不同，但经过稳流器32后水流速度趋于一致，因此可以使得流入作物的灌溉水更均匀；在应用于葡萄园内的微环境调控时，通过喷头34喷出的水雾，有效的防止干热风对作物的侵害，降低温度和增加湿度，从而使田间小环境得到改善，保证作物的产量。

具体地，连接管2包括支管21和毛管22，支管21的一端可拆卸固定在干管1轴向不同位置，支管21的另一端与毛管22的一端可拆卸连接，且各喷水组件3分别安装在毛管22轴向不同位置，以保证各个作物均得到灌溉，且有效提高田间各处的空气湿度。

支管21上远离干管1的一端与毛管22的一端通过直通接头4连接并连通，使得支管21内的水流能够进入毛管22内，且通过直通接头4能够方便安装与拆卸。

支管21上设有调节阀，调节阀用于调节进入到毛管22内的水量，以保证各个支管21内的流量一致，从而保证灌溉的均匀性，提高灌溉效果。

支管21和毛管22均为PE管，韧性强，且使用寿命长。

支管21的内径为50mm～63mm，更优的，支管21采用50mmPE管或 20mmPE管，支管21的压力在0.05MPa～0.3MPa之间；毛管22的内径为 20mm～25mm，毛管22采用20mmPE管或25mmPE管，但本实施例提供的灌溉装置100中，支管21和毛管22的尺寸均不限于上述限定，只要满足灌溉使用即可。

出水管31为软管，且出水管31的内径为3mm～4.5mm，优选为4mm。

喷头34为微喷头34，微喷头34的间距由喷头34规格确定，主要采用喷射直径为1m-3m、流量为30L/h-40L/h的喷头34，且相邻的喷头34之间的间距为1.8m～2.2m，优选为2m，但在实际应用过程中，本领域技术人员可根据实际作物的种植情况，对相邻的喷头34之间的间距作适应性更改。

在应用本实施例提供的灌溉装置100进行葡萄园内微环境调控时，先调查作物根系分布范围，包括水平分布范围和垂直分布范围，确定土壤的有效土层的范围，确定稳流器32、防滴器33和微喷头34的规格，涉及到喷射直径、流量和工作压力等；根据干管1和支管21的工作压力，以及依据两个相邻喷头34的水平湿润锋能够交汇的原则，确定喷头34布置间距；根据干管 1和支管21的田间布置方式和作物栽培模式，确定微喷头34的布置方式；依据灌水定额及灌水时间长短合理选择喷头34规格；稳流器32安装在出水管31上，并使各出水管31与毛管22连接，毛管22连接在支管21上，由安装在支管21上的阀门水表进行灌水控制，毛管22悬挂于葡萄棚架上，在各稳流器32上安装防滴器33，防滴器33的末端安装微喷头34，构成一个网状的供水系统，让灌水均匀、稳定的喷洒在棚架内部及部分作物叶片上；在果实膨大期(6月至7月)内随滴灌系统在每天15：00-17：00开启，开启时间为1-2小时，1-2小时之后关闭，能降低棚架下的温度，增加湿度，有效的防止干热风对作物的侵害，保证作物的产量。

对比实验

如图2-图5所示，利用实施例一提供的灌溉装置100，进行以下对比试验：

对比实验一：选择位于同样环境下的四处葡萄园，其中三组采用本实施例提供的灌溉装置100进行喷水灌溉，灌溉时间分别为1h/天、2h/天和3h/ 天(图2中分别标记为改进喷水1h、改进喷水2h、改进喷水3h)，作为实验组，另一组选用常规喷水灌溉，灌溉时间为2h/天(图2中标记为常规喷水2h)，作为对照组，四组均在20cm土层的土壤含水量最大，随着土层深度增大，体积含水量不断减小，土壤水分变化主要发生在20-80cm土层；如图2所示，各处理中，采用实施例一提供的灌溉装置100进行每天喷水1h 的土壤含水量最大，然后在20-80cm土层的体积含水量呈逐渐降低的趋势，常规喷水灌溉2h的含水量始终最低，表明实施例一提供的灌溉装置100通过提高抗堵和灌水均匀度性能，使土壤含水率得到提高；

对比实验二：选择两处位于相同环境下的葡萄园，一组采用实施例一提供的灌溉装置100作为实验组(图3中标记为微喷)，另一组采用常规喷水灌溉作为对照组(图3中标记为对照)，发现实验组可以明显降低葡萄园棚架下温度，改善葡萄园微气候；如图3所示，在果实膨大期内，7月份温度最高，其次是6月份，8月份温度最低；与对照组相比，实验组在6月至8 月间分别降低1.5℃、1.7℃和1.5℃，整个膨大期间平均降温1.6℃，降幅为 5.6％；

对比实验三：利用对比实验二的两处葡萄园同时观测葡萄园棚架下湿度，发现实验组可以明显增加葡萄园棚架下湿度，改善葡萄园微气候；如图4所示，在果实膨大期内，8月份湿度最高，其次是7月份，6月份温度最低；与对照组相比，实验组在6月至8月间湿度分别增加5％、7.4％和7.3％，整个膨大期间平均湿度增加6.6％，增幅为13.8％；

对比实验四：利用对比实验一的四处葡萄园观察产量(四组分别在图5 中标记为WP1、WP2、WP3和CK)，如图5所示，实验组与对照组相比，最高增产14.7％，实验组的平均产量为13505.8kg/hm2，比对照组高5.4％；表明通过实施例一提供的灌溉装置100对微喷技术进行改进，能够改变棚架下小环境气候，改善了葡萄生长环境，从而对葡萄增产起到了一定的作用。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种灌溉装置，其特征在于：包括干管、多个连接管和多个喷水组件，所述干管的一端用于连接并连通供水装置，所述干管的另一端向远离供水装置的一端延伸，且各所述连接管的一端分别安装在所述干管轴向的不同位置，各所述连接管均与所述干管连通，且一个所述连接管上安装有多个所述喷水组件，所述喷水组件包括出水管、抗堵防滴组件和喷头，所述出水管的一端安装在所述连接管轴向的不同位置，且所述出水管与所述连接管内部连通，所述出水管的另一端安装所述喷头，所述抗堵防滴组件安装在所述出水管上并靠近所述喷头设置，且所述喷头、所述抗堵防滴组件和所述出水管均内部连通，所述抗堵防滴组件包括稳流器和防滴器，所述稳流器靠近所述出水管设置，用于调节进入到所述喷头的水压并使水压恒定，所述防滴器靠近所述喷头设置，能够在停止灌溉后防止所述喷头继续滴水。

2.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于：所述连接管包括支管和毛管，所述支管的一端可拆卸固定在所述干管轴向不同位置，所述支管的另一端与所述毛管的一端可拆卸连接，且各所述喷水组件分别安装在所述毛管轴向不同位置。

3.根据权利要求2所述的灌溉装置，其特征在于：所述支管上远离所述干管的一端与所述毛管的一端通过直通接头连接并连通。

4.根据权利要求2所述的灌溉装置，其特征在于：所述支管上设有调节阀，所述调节阀用于调节进入到所述毛管内的水量。

5.根据权利要求2所述的灌溉装置，其特征在于：所述支管和所述毛管均为PE管。

6.根据权利要求2所述的灌溉装置，其特征在于：所述支管的内径为50mm～63mm，所述毛管的内径为20mm～25mm。

7.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于：所述出水管为软管，且所述出水管的内径为3mm～4.5mm。

8.根据权利要求1所述的灌溉装置，其特征在于：所述喷头为微喷头，且相邻的所述喷头之间的间距为1.8m～2.2m。

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